Shell 中 ()、(())、[]、{} 的用法详解

matlab的学徒2025-08-30 12:20

文章目录

  • [Shell 中 ()、(())、[]、{} 的用法详解](#Shell 中 ()、(())、[]、{} 的用法详解)
    • 一、先明确：四类符号的核心功能定位
    • 二、逐个拆解：用法、示例与避坑点
      • [1. `()`：子 Shell 执行，隔离环境](#1. ()：子 Shell 执行，隔离环境)
        • [核心用法1：子 Shell 执行命令，隔离变量](#核心用法1：子 Shell 执行命令，隔离变量)
        • [核心用法2：`()\` 捕获命令输出（命令替换）](#核心用法2：`()` 捕获命令输出（命令替换）)
      • [2. `(())`：算术扩展，专注数值计算与比较](#2. (())：算术扩展，专注数值计算与比较)
        • [核心用法1：整数计算（替代 `expr`）](#核心用法1：整数计算（替代 expr）)
        • [核心用法2：算术条件判断（替代 `[ ]` 中的 `-gt`/`-lt`）](#核心用法2：算术条件判断（替代 [ ] 中的 -gt/-lt）)
      • [3. `[]`：条件测试（等价于 `test` 命令）](#3. []：条件测试（等价于 test 命令）)
      • [4. `{}`：变量范围界定 + 代码块](#4. {}：变量范围界定 + 代码块)
    • 三、总结：四类符号的"场景选择指南"

Shell 中 ()、(())、[]、{} 的用法详解

在 Shell 脚本中，()、(())、[]、{} 是功能差异极大的符号，分别对应"子 Shell 执行""算术计算""条件判断""变量范围界定"等核心场景。本文结合你之前关注的字符串操作和运算符，系统拆解这四类符号的用法，帮你彻底理清适用边界，避免混淆。

一、先明确：四类符号的核心功能定位

首先用一张表区分四类符号的"本质用途"，避免从语法细节陷入混乱：

符号 核心功能 典型使用场景 依赖环境
() 启动子 Shell 执行命令，不影响当前 Shell 临时执行命令、隔离变量作用域 所有 Shell（bash、sh 等）
(()) 算术扩展，用于数值计算和比较 整数运算、算术条件判断（如 a > b） Bash 专属（不兼容 sh）
[] 条件测试 （等价于 test 命令） 字符串比较、数值比较、文件属性判断 所有 Shell
{} 1. 变量范围界定；2. 代码块（需加 ;） 明确变量边界（如 ${var}123）、批量执行命令 所有 Shell

二、逐个拆解：用法、示例与避坑点

1. ()：子 Shell 执行，隔离环境

() 会启动一个独立的子 Shell 进程，在其中执行括号内的命令，特点是：

  • 子 Shell 中的变量、环境变量修改不影响当前 Shell（隔离作用域）；
  • 命令执行结果可通过 $() 捕获（即"命令替换"，等价于反撇号 `````）。
核心用法1：子 Shell 执行命令，隔离变量
bash 复制代码 
# 当前 Shell 定义变量 a=10
a=10
echo "当前 Shell 初始 a：$a"  # 输出：当前 Shell 初始 a：10

# 用 () 启动子 Shell，修改 a 的值
(a=20; echo "子 Shell 中 a：$a")  # 输出：子 Shell 中 a：20

# 回到当前 Shell，查看 a 的值（未被修改）
echo "当前 Shell 最终 a：$a"  # 输出：当前 Shell 最终 a：10

避坑点 ：若想让子 Shell 的变量影响当前 Shell，需用管道或重定向（如 (a=20; echo $a) > temp.txt，再从文件读取），但直接赋值无效。

核心用法2：$() 捕获命令输出（命令替换）

这是 () 最常用的场景，替代反撇号 ````` 实现"执行命令并获取结果"，支持嵌套：

bash 复制代码 
# 场景1：获取当前目录下的文件数（ls 结果通过 wc -l 统计）
file_count=$(ls -l | wc -l)
echo "当前目录文件数：$file_count"

# 场景2：嵌套命令替换（先找 python 路径，再查看路径属性）
python_attr=$(ls -l $(which python))
echo "Python 命令属性：$python_attr"

优势 ：反撇号 ````` 不支持嵌套（如 ls `which python 报错），而 `$()` 完全支持，可读性更强。

2. (())：算术扩展，专注数值计算与比较

(()) 是 Bash 专属的"算术扩展"语法，专门处理整数运算和算术条件判断，特点是：

  • 支持所有算术运算符（+、-、*、/、% 等），无需转义 *（区别于 expr）；
  • 支持算术比较（>、<、>=、<=、==、!=）；
  • 变量引用可省略 $（如 ((a + b)) 而非 (( $a + $b ))）。
核心用法1：整数计算（替代 expr）
bash 复制代码 
a=23
b=24

# 1. 基础运算：直接计算并输出
echo "a + b = $((a + b))"  # 输出：a + b = 47
echo "a * b = $((a * b))"  # 输出：a * b = 552（无需转义 *）

# 2. 运算结果赋值给变量
c=$((a * b + 10))  # 23*24 +10 = 552+10=562
echo "c = $c"  # 输出：c = 562

# 3. 自增/自减（类似其他编程语言）
((a++))  # a 自增 1（从23变为24）
echo "a 自增后：$a"  # 输出：a 自增后：24


核心用法2：算术条件判断（替代 [ ] 中的 -gt/-lt）

在 if 语句中，(()) 可直接判断数值大小，语法比 [ ] 更简洁（无需记 -gt/-lt 等符号）：

bash 复制代码 
age=25
if ((age >= 18 && age <= 30)); then
    echo "年龄在 18-30 之间（青年）"  # 输出：年龄在 18-30 之间（青年）
fi

# 对比 [ ] 的写法（需用 -ge/-le 和 -a）
if [ $age -ge 18 -a $age -le 30 ]; then
    echo "年龄在 18-30 之间（青年）"
fi

避坑点 ：(()) 仅支持整数，不支持小数（如 ((3.14 > 3)) 会报错）；且不支持字符串比较（如 (( "a" == "b" )) 报错）。

3. []：条件测试（等价于 test 命令）

[] 是 test 命令的简写形式，核心功能是条件测试 ，包括"字符串比较""数值比较""文件属性判断"三类场景，返回值为"0（成立）"或"非0（不成立）"，需结合 if/&&/|| 使用。

先明确：[] 与 test 的等价性
bash 复制代码 
# 以下两条命令完全等价（判断文件 /etc/passwd 是否存在）
test -f /etc/passwd && echo "文件存在"
[ -f /etc/passwd ] && echo "文件存在"  # 更常用的写法
核心用法1：数值比较（需用 -gt/-lt 等符号）

[] 中不能直接用 >/<（会被当作重定向符号），必须用专用的数值比较运算符：

运算符 含义 示例（判断 a=23，b=24）
-eq 等于 [ $a -eq $b ] → 不成立（23≠24）
-ne 不等于 [ $a -ne $b ] → 成立（23≠24）
-gt 大于 [ $a -gt $b ] → 不成立（23<24）
-lt 小于 [ $a -lt $b ] → 成立（23<24）
-ge 大于等于 [ $a -ge $b ] → 不成立
-le 小于等于 [ $a -le $b ] → 成立

示例：

bash 复制代码 
a=23
b=24
if [ $a -lt $b ]; then
    echo "$a 小于 $b"  # 输出：23 小于 24
fi
核心用法2：字符串比较

[] 中字符串比较需注意"是否加双引号"（避免空值导致语法错误）：

运算符 含义 示例（str1="abc"，str2="abd"）
==/= 等于 [ "$str1" == "$str2" ] → 不成立
!= 不等于 [ "$str1" != "$str2" ] → 成立
-z 字符串长度为0（空） [ -z "$str1" ] → 不成立（str1非空）
-n 字符串长度非0（非空） [ -n "$str1" ] → 成立（str1非空）

示例：

bash 复制代码 
username="admin"
# 判断用户名是否为 admin（加双引号避免 username 为空时报错）
if [ "$username" == "admin" ]; then
    echo "欢迎管理员登录"  # 输出：欢迎管理员登录
fi

# 判断字符串是否为空
empty_str=""
if [ -z "$empty_str" ]; then
    echo "empty_str 是空字符串"  # 输出：empty_str 是空字符串
fi
核心用法3：文件属性判断（常用场景）

[] 支持判断文件是否存在、是否为目录/普通文件等，是脚本中"文件操作前校验"的核心语法：

运算符 含义 示例（判断 /etc/passwd）
-f 是否为普通文件 [ -f /etc/passwd ] → 成立（是普通文件）
-d 是否为目录 [ -d /etc/passwd ] → 不成立（非目录）
-e 文件/目录是否存在 [ -e /etc/passwd ] → 成立（存在）
-r 是否有读权限 [ -r /etc/passwd ] → 成立（root有读权限）
-w 是否有写权限 [ -w /etc/passwd ] → 成立（root有写权限）
-x 是否有执行权限 [ -x /etc/passwd ] → 不成立（无执行权限）

示例：

bash 复制代码 
file="/etc/passwd"
if [ -f "$file" ] && [ -r "$file" ]; then
    echo "$file 是普通文件且有读权限"  # 输出：/etc/passwd 是普通文件且有读权限
fi
避坑点：[] 的语法严格性
  • 括号内前后必须有空格 （如 [ -f /etc/passwd ] 正确，[-f /etc/passwd] 报错）；
  • 变量必须加双引号 （如 [ "$username" == "admin" ]，避免变量为空时变成 [ == "admin" ] 语法错误）；
  • 不能直接用 &&/||（需用 -a/-o 表示"与"/"或"，如 [ -f "$file" -a -r "$file" ]）。

4. {}：变量范围界定 + 代码块

{} 在 Shell 中有两种核心用法，需根据场景区分：

核心用法1：变量范围界定（最常用）

当变量名后紧跟其他字符（如数字、字母）时，用 {} 明确变量边界，避免 Shell 误判变量名：

bash 复制代码 
product="Python"
# 需求：输出 "Python3.11"（变量 product 后紧跟 3.11）
# 错误：Shell 会把 $product3.11 当作一个变量（未定义，输出空）
echo "$product3.11"  # 输出：（空值）

# 正确：用 {} 明确变量是 product，后续 3.11 是普通字符
echo "${product}3.11"  # 输出：Python3.11

延伸 ：结合字符串操作（你之前关注的内容），${} 还支持"子串提取""长度计算"：

bash 复制代码 
str="this is zjl"
echo "${#str}"        # 计算长度：输出 10
echo "${str:5:2}"     # 提取子串：从索引5开始取2个字符，输出 "is"
核心用法2：代码块（批量执行命令，不启动子 Shell）

{} 可包裹多个命令，作为"代码块"执行，特点是：

  • 不启动子 Shell，命令在当前 Shell 执行（变量修改会影响当前 Shell）；
  • 语法严格：括号内最后一条命令必须加 ;，且 { 后必须有空格。

示例：

bash 复制代码 
# 用 {} 执行代码块，修改当前 Shell 的变量
a=10
{
    a=20
    echo "代码块中 a：$a"  # 输出：代码块中 a：20
    b=30  # 定义变量 b，在当前 Shell 生效
}  # 注意：若代码块在一行，需写成 { a=20; echo $a; }

# 回到当前 Shell，查看变量（a 和 b 都被修改/定义）
echo "当前 Shell a：$a"  # 输出：当前 Shell a：20
echo "当前 Shell b：$b"  # 输出：当前 Shell b：30

对比 () ：() 启动子 Shell，变量修改不影响当前；{} 不启动子 Shell，变量修改影响当前------这是两者作为代码块的核心区别。

三、总结：四类符号的"场景选择指南"

最后用一张表帮你快速决策"什么场景用什么符号"，避免再混淆：

需求场景 推荐符号 示例
临时执行命令，隔离变量 () (a=20; echo $a)（a 不影响当前 Shell）
捕获命令输出（命令替换） $() `file_count=$(ls -l
整数计算/算术比较 (()) if ((age >= 18)); then ...
条件测试（字符串/数值/文件） [] [ -f /etc/passwd ]、[ "$str" == "abc" ]
明确变量边界/字符串操作 ${} ${product}3.11、${#str}
批量执行命令，影响当前 Shell {} { a=20; echo $a; }（a 影响当前 Shell）

掌握这四类符号后，你可以更灵活地处理 Shell 脚本中的"环境隔离""数值计算""条件判断"和"变量操作"，结合之前的字符串和运算符知识，就能写出逻辑清晰、不易出错的脚本了。

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